艾略特·艾倫/Eliot ALLEN

譯_劉人君 校_李鵾 /Translat ed by LIU Renjun, Proofread by LI Kun

1 規(guī)劃方法及軟件運用

“Criterion Planners”是一個成立于1979年的城市及地區(qū)規(guī)劃的顧問機構(gòu)。它致力于研究社區(qū)及其規(guī)劃的高效能源運用。該機構(gòu)自1993年起在應(yīng)對氣候變化方案中協(xié)助過地方、州和聯(lián)邦組織，曾參與了丘拉維斯塔（Chula Vista，2003年曾獲得過EPA氣候保護獎）的加州全球溫室氣體減排計劃項目。1994年，該機構(gòu)運用了一種名為INDEX的規(guī)劃輔助軟件。該軟件基于目標(biāo)導(dǎo)向，預(yù)測評估不同交通以及土地使用模式下的溫室氣體排放①?！袄鋮R（Cool Spot）”規(guī)劃方法于2007年提出，其意義在于對鄰里尺度的社區(qū)進行氣候變化監(jiān)測并為其提供優(yōu)化方案。INDEX系統(tǒng)軟件為“冷匯”城市規(guī)劃設(shè)計和評估提供了強有力的技術(shù)支撐。

INDEX對溫室氣體數(shù)據(jù)的處理流程如圖1所示，根據(jù)以下流程，將模擬預(yù)測轉(zhuǎn)換為能源消耗和溫室氣體排放兩部分。

首先，根據(jù)各個不同建筑形態(tài)以及建筑規(guī)模通過評估來制定能源需求。該棟建筑的評估結(jié)果與土地使用的類型將綜合計入整棟大樓基于土地面積和用途所得出的能源荷載。此外，基礎(chǔ)建設(shè)的能源使用（如路燈、多功能泵）可另外按需計入。

其次，機動車出行量（Vehicle Trips，VT）和機動車出行距離（Vehicle Miles Traveled，VMT）的預(yù)測，通過“5D”的彈性評估方法和土地使用特征、行人量及交通狀況掛鉤。不同情景下的土地使用密度、土地多樣性、街道網(wǎng)格密度、人行道覆蓋率和區(qū)域可達性等作為模擬變量，彈性預(yù)測結(jié)果隨機動車出行量和出行距離基線變化。而機動車出行量則根據(jù)交通類型、機動車出行距離、燃料比例和排量稅率的變量進行模擬校正。

圖1 INDEX 系統(tǒng)評估溫室氣體排放流程

圖3 土地利用顏色標(biāo)識

圖2 埃爾本現(xiàn)有土地利用情況

最后，建筑耗能和交通耗能共同被計入總能源需求，而后根據(jù)信用額度隨機分配清潔電力和燃料份額，并體現(xiàn)包含建筑再利用、當(dāng)?shù)亓謭龅墓烫嫉裙?jié)能方式，以達到控制凈能源消耗和溫室氣體排放的目的。

一旦溫室氣體排放得到評估，技術(shù)指標(biāo)將根據(jù)其他目標(biāo)給出分值（如開放空間保護、經(jīng)濟適用房等）。該工具將根據(jù)各個情景單個目標(biāo)的完成情況（如溫室氣體減排）進行排序。最后根據(jù)所有社區(qū)的整體實現(xiàn)情況，按照相關(guān)的重要性程度給出權(quán)重進行校正。

2 埃爾本（Elburn）案例研究

為了評估開發(fā)建設(shè)溫室減排鄰里社區(qū)方面帶來的機遇，一系列INDEX數(shù)字專家系統(tǒng)（Digital Charrettes）分析了軌道交通站區(qū)域自2007年以來的評估結(jié)果。該系統(tǒng)的分析目的是優(yōu)化土地使用和交通模式下的設(shè)計方案，以此來降低站點區(qū)域的溫室氣體排放來達到建設(shè)綜合的“冷匯”社區(qū)的目的?！皩＜蚁到y(tǒng)”基于以下目標(biāo)任務(wù)建立：

（1）當(dāng)?shù)啬茉春吞寂欧盘卣餍ＵＶ付ó?dāng)?shù)亟ㄖ芎谋壤吞己刻卣饕约敖煌ㄖ腥加偷氖褂梅蓊~。

（2）設(shè)置基于全市范圍內(nèi)現(xiàn)有的土地使用以及交通模式的基準(zhǔn)值。通過一套綜合指標(biāo)體系為整個社區(qū)打分，構(gòu)造一個適合站點區(qū)域的指標(biāo)體系框架（表1）。

（3） 制定可量化指標(biāo)項計算公式。運用全市范圍內(nèi)的基準(zhǔn)分?jǐn)?shù)、目標(biāo)導(dǎo)向型指標(biāo)以及理想分值來評估和歸類站點區(qū)域的各個情景方案（表1）。

（4）用不同顏色標(biāo)記土地使用以及交通模式的特點。站點區(qū)域的土地使用和交通運輸模式被詳細(xì)分類，并被標(biāo)記為不同的顏色以描述該地區(qū)所選擇情景的模擬結(jié)果。

通常情況下，數(shù)字專家系統(tǒng)需要至少100人參與4～6小時遠程會議。8～10人一組使用INDEX軟件來構(gòu)建和評估各個模擬情景（圖4）。

在埃爾本站點區(qū)域社區(qū)的建設(shè)項目中，參與者的工作包括以下幾個方面：

計算獲得的等容線圖確定了胡家莊碳酸巖稀土礦流體的溫壓(P-T)特征(圖3)，如確定溫壓中任一條件，即可獲得該礦床的成巖/成礦條件[16]。通常來說，若礦床中的包裹體類型較豐富，可以通過等容線相交法確定大致的均一溫壓區(qū)間，但胡家莊碳酸巖稀土礦中的包裹體類型較少(可能與碳酸鹽晶體的解理較發(fā)育而導(dǎo)致包裹體未能較好的保存有關(guān))，未能發(fā)現(xiàn)明顯地不同類型流體包裹體用以等容線相交獲得均一溫—壓條件。

（1）設(shè)計街道橫斷面并對其進行定位；

表1 埃爾本現(xiàn)有狀況和站點地區(qū)項目規(guī)劃目標(biāo)

（2）繪制土地利用情況并定位特殊的便利設(shè)施（如雜貨店）；

（3）繪制巴士路線及確定車站地點；

（4）分析自行車路線；

（5）選擇一個風(fēng)力發(fā)電站為鄰里社區(qū)供電；

（6）在相應(yīng)區(qū)域保護現(xiàn)有的濕地及野生動植物棲息地。

圖5所示為數(shù)字專家系統(tǒng)得出的對未來方案預(yù)測的3種情景，這3種情景根據(jù)溫室氣體的減排和總體能源目標(biāo)進行排序（圖6）。參與者認(rèn)為：規(guī)劃C情景在降低溫室氣體的排放方面效果顯著，并為達到社區(qū)整體目標(biāo)做出了最大的貢獻。規(guī)劃C情景在減排方面的優(yōu)越之處在于：（1）在高密度的房屋使用和就業(yè)情況下，建筑室內(nèi)空調(diào)使用的需求因此被顯著減小，與此同時降低了機動車使用和機動車出行距離（如機動車出行距離下降了19%）。（2）在最大程度上共享清潔無CO2排放的風(fēng)力發(fā)電資源（風(fēng)力供電占整個地區(qū)電力資源使用的30%）。規(guī)劃C情景的優(yōu)勢還體現(xiàn)在其他社區(qū)相關(guān)目標(biāo)，如提供最大化的公園面積來滿足休閑娛樂需求的目標(biāo)。

埃爾本社區(qū)的溫室氣體排放分析結(jié)果與氣候變化對城市形態(tài)影響的研究相一致，并通過了綠色社區(qū)（LEED for Neighborhood Development ，LEED ND）的認(rèn)證?；谖墨I和美國110個LEED ND認(rèn)證項目的標(biāo)準(zhǔn)回顧，埃爾本社區(qū)的案例顯示了可以通過多模式交通環(huán)境和高密度混合土地使用方式，持續(xù)地達到人均溫室氣體排放減少25%～33%的目標(biāo)，并體現(xiàn)了精明增長和新都市主義的原則。

圖4 信息研討會

圖6 規(guī)劃預(yù)測數(shù)據(jù)比較

圖5 埃爾本站點社區(qū)3種情景

3 展望

未來，溫室氣體排放的計算方法和計算機技術(shù)的結(jié)合使數(shù)字化概念規(guī)劃在氣候保護方面能夠得到更廣泛的應(yīng)用。交互觸摸屏、3D可視化軟件以及更小巧、分散式的用戶端設(shè)備，將使專家系統(tǒng)能夠更便捷地對規(guī)劃進行引導(dǎo)，并更多地參與到項目中。這種結(jié)合將從根本上對最終的規(guī)劃結(jié)果提供更好的參與和支持。

然而，為了推動這種進程，社會必須對建筑和周邊社區(qū)的土地利用、交通和能源狀況等數(shù)據(jù)的采集做出大量投資。規(guī)劃行業(yè)需要鼓勵學(xué)生和從業(yè)者積極獲取相關(guān)的建模和研討能力。

近年來，美國的房地產(chǎn)相關(guān)立法，如加利福利亞參議院（California Senate）375號法案和佛羅里達眾議院（Florida House）697號法案，已經(jīng)開始在社區(qū)規(guī)劃中將溫室氣體的排放作為強制性內(nèi)容，以加強這種趨勢。最終，被推薦的開發(fā)城市的溫室氣體排放評估，有可能成為在交通、教育以及其他社區(qū)問題的各種影響研究方面的實踐標(biāo)準(zhǔn)。

注釋

① 參見www.crit.com。

致謝

感謝Criterion 規(guī)劃師卡倫·康納（Karen CONNER）、埃里克·梅因（Eric MAIN）和湯姆·約克（Thom YORK）對本文所作的貢獻，以及埃爾本市和芝加哥城市規(guī)劃機構(gòu)（Chicago Metropolitan Agency for Planning）的協(xié)助。

[1] Allen E. Clicking Toward Better Outcomes: Experience with INDEX 1994-2006; in Planning Support Systems for Cities and Regions, Brail, Richard, ed.[M]. Lincoln Institute of Land Policy, 2008.

[2] INDEX: Software for Community Indicators; in Planning Support Systems: Integrating Geographic Information Systems,Models, and Visualization Tools, Klosterman, Richard, ed.,Center for Urban Policy Research, Rutgers University, 2001.

[3] Criterion Planners, Cool Spots: Carbon Footprint Reduction Through Community Planning[R/OL].[2008-11].http://www.crit.comdocumentscool_spots.pdf.

[4] Ewing, Reid, et al., Growing Cooler: The Evidence on Urban Development & Climate Change[R]. Urban Land Institute,2008.

[5] Norman Jonathan, et al. Comparing High and Low Residential Density: Life-Cycle Analysis of Energy Use and Greenhouse Gas Emissions, Urban Planning and Development [M].American Society of Civil Engineering, 2006.